專利名稱：鎂合金精煉劑及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種新型鎂合金精煉劑及生產(chǎn)方法，尤其涉及一種采用納米碳酸鹽吸附劑和稀土化合物固氫劑的新型鎂合金精煉劑及生產(chǎn)方法，屬于金屬材料及冶金類領(lǐng)域。
為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，本發(fā)明提供的鎂合金精煉劑的化學(xué)組成在現(xiàn)有精煉劑的基礎(chǔ)上作了調(diào)整，并加入了吸附劑和固氫劑。具體成分的質(zhì)量百分比為40-60％氯化鎂MgCl2、10-25％氯化鉀KCl、10-25％氯化鈉NaCl、1-10％氯化鈣CaCl2、5-15％氟化鈣CaF2、1-10％氯化鋇BaCl2、1-10％納米碳酸鹽吸附劑、1-10％稀土化合物固氫劑。吸附劑可以為40-300納米的納米碳酸鎂、納米碳酸鍶、納米碳酸鈣等。稀土化合物固氫劑可以為RECl3、REF3、RE2(CO3)3等。
本新型精煉劑的生產(chǎn)方法為將坩堝升溫到一定溫度后，加入氯化鎂、氯化鉀、氯化鈉、氯化鈣和氯化鋇，升溫到部分熔化后，加入氟化鈣，升溫到750-790℃，攪拌均勻，澆注成塊。破碎后裝入球磨機(jī)輾磨成粉狀，用20-40號(hào)篩過篩。之后加入納米碳酸鹽和稀土化合物并用球磨機(jī)混合。配好的熔劑應(yīng)裝入密閉容器中備用。
使用時(shí)，當(dāng)鎂合金在電阻坩堝爐內(nèi)熔煉升溫到約740℃時(shí)，將2-3％的精煉劑不斷撒于液面，同時(shí)用精煉勺上下攪動(dòng)，使鎂液循環(huán)流動(dòng)，以延長(zhǎng)溶劑液滴的流程，增加熔劑與氧化夾雜接觸吸附機(jī)會(huì)，通常保持10分鐘左右液面呈光亮鏡面為止。
本發(fā)明提供的新型鎂合金精煉劑活性較強(qiáng)，對(duì)鎂熔體內(nèi)的夾雜物有極強(qiáng)的吸附性，在使用過程中納米碳酸鹽吸附劑產(chǎn)生的微小惰性氣體能有效去除鎂熔體中的微小夾雜物。并且由于稀土化合物固氫劑能有效減少鎂熔體中氫對(duì)鎂鑄件孔隙率的不利影響，大大提高鎂合金的機(jī)械性能及抗腐蝕性能。本發(fā)明的精煉劑與合金液有較大的比重差，粘度合適，化學(xué)穩(wěn)定性好，不與合金、爐襯和爐氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且不易混入合金液，不產(chǎn)生熔劑夾雜，提高了鎂熔體的精煉效果。同時(shí)有害氣體較少，符合工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及廢氣排放要求。
實(shí)施例1鎂合金精煉劑成分(質(zhì)量百分比)50％氯化鎂(MgCl2)、15％氯化鉀(KCl)、15％氯化鈉(NaCl)、5％氯化鈣(CaCl2)、6％氟化鈣(CaF2)、4％氯化鋇(BaCl2)、3％碳酸鎂、2％氯化稀土。
將坩堝升溫到一定溫度后，加入氯化鎂、氯化鉀、氯化鈉、氯化鈣和氯化鋇，升溫到部分熔化后，加入氟化鈣，升溫到760℃左右，攪拌均勻，澆注成塊。破碎后裝入球磨機(jī)輾磨成粉狀，用30號(hào)篩過篩。之后加入碳酸鎂和氯化稀土并用球磨機(jī)混合。配好的熔劑應(yīng)裝入密閉容器中備用。
使用時(shí)，當(dāng)鎂合金在電阻坩堝爐內(nèi)熔煉升溫到約740℃時(shí)，將3％的精煉劑不斷撒于液面，同時(shí)用精煉勺上下攪動(dòng)，使鎂液循環(huán)流動(dòng)，以延長(zhǎng)溶劑液滴的流程，增加熔劑與氧化夾雜接觸吸附機(jī)會(huì)，通常保持10分鐘左右液面呈光亮鏡面為止。鎂熔體中30μm以上夾雜物基本去除，用于ZMgAl8Zn鎂合金，金屬型試樣的抗拉強(qiáng)度為180MPa以上，延伸率為3.0％。
實(shí)施例2鎂合金精煉劑成分(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))45％氯化鎂(MgCl2)、15％氯化鉀(KCl)、10％氯化鈉(NaCl)、10％氯化鈣(CaCl2)、6％氟化鈣(CaF2)、4％氯化鋇(BaCl2)、8％碳酸鈣、2％氟化稀土。
本新型精煉劑的生產(chǎn)方法為將坩堝升溫到一定溫度后，加入氯化鎂、氯化鉀、氯化鈉、氯化鈣和氯化鋇，升溫到部分熔化后，加入氟化鈣，升溫到760℃左右，攪拌均勻，澆注成塊。破碎后裝入球磨機(jī)輾磨成粉狀，用30號(hào)篩過篩。之后加入碳酸鈣和氟化稀土并用球磨機(jī)混合。配好的熔劑應(yīng)裝入密閉容器中備用。
使用時(shí)，當(dāng)鎂合金在電阻坩堝爐內(nèi)熔煉升溫到～740℃時(shí)，將3％的精煉劑不斷撒于液面，同時(shí)用精煉勺上下攪動(dòng)，使鎂液循環(huán)流動(dòng)，以延長(zhǎng)溶劑液滴的流程，增加熔劑與氧化夾雜接觸吸附機(jī)會(huì)，通常保持10分鐘左右液面呈光亮鏡面為止。鎂熔體中20μm以上夾雜物基本去除，用于ZMgAl8Zn鎂合金，金屬型試樣的抗拉強(qiáng)度為183MPa以上，延伸率為3.4％。
實(shí)施例3鎂合金精煉劑成分(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))40％氯化鎂(MgCl2)、10％氯化鉀(KCl)、15％氯化鈉(NaCl)、10％氯化鈣(CaCl2)、6％氟化鈣(CaF2)、9％氯化鋇(BaCl2)、5％碳酸鍶、5％碳酸稀土。
本新型精煉劑的生產(chǎn)方法為將坩堝升溫到一定溫度后，加入氯化鎂、氯化鉀、氯化鈉、氯化鈣和氯化鋇，升溫到部分熔化后，加入氟化鈣，升溫到760℃左右，攪拌均勻，澆注成塊。破碎后裝入球磨機(jī)輾磨成粉狀，用30號(hào)篩過篩。之后加入碳酸鍶和碳酸稀土并用球磨機(jī)混合。配好的熔劑應(yīng)裝入密閉容器中備用。
使用時(shí)，當(dāng)鎂合金在電阻坩堝爐內(nèi)熔煉升溫到～740℃時(shí)，將3％的精煉劑不斷撒于液面，同時(shí)用精煉勺上下攪動(dòng)，使鎂液循環(huán)流動(dòng)，以延長(zhǎng)溶劑液滴的流程，增加熔劑與氧化夾雜接觸吸附機(jī)會(huì)，通常保持10分鐘左右液面呈光亮鏡面為止。鎂熔體中15μm以上夾雜物基本去除，用于ZMgAl8Zn鎂合金，金屬型試樣的抗拉強(qiáng)度為186MPa以上，延伸率為4％。
權(quán)利要求
1.一種鎂合金精煉劑，其特征在于其成分的質(zhì)量百分比為40-60％氯化鎂MgCl2、10-25％氯化鉀KCl、10-25％氯化鈉NaCl、1-10％氯化鈣CaCl2、5-15％氟化鈣CaF2、1-10％氯化鋇BaCl2、1-10％納米碳酸鹽吸附劑、1-10％稀土化合物固氫劑。
2.如權(quán)利要求1所說的鎂合金精煉劑，其特征在于所說的碳酸鹽吸附劑是顆粒大小為40-300納米的納米碳酸鎂、納米碳酸鍶、納米碳酸鈣等。
3.如權(quán)利要求1所說的鎂合金精煉劑，其特征在于所說的稀土化合物固氫劑為RECl3、REF3、RE2(CO3)3等。
4.一種鎂合金精煉劑的生產(chǎn)方法，其特征在于將坩堝升溫后，加入氯化鎂、氯化鉀、氯化鈉、氯化鈣和氯化鋇，升溫到部分熔化后，加入氟化鈣，升溫到750-790℃，攪拌均勻，澆注成塊，破碎后裝入球磨機(jī)輾磨成粉狀，過篩后加入納米碳酸鹽和稀土化合物并用球磨機(jī)混合，配好的熔劑裝入密閉容器中備用。
全文摘要
一種鎂合金精煉劑及生產(chǎn)方法,其化學(xué)組分除了40－60%氯化鎂、10－25%氯化鉀、10－25%氯化鈉、1－10%氯化鈣、5－15%氟化鈣、1－10%氯化鋇外,還加入了1－10%納米碳酸鹽吸附劑以及1－10%稀土化合物固氫劑。本發(fā)明制成的鎂合金精煉劑活性較強(qiáng),并具有固氫作用,能有效去除鎂熔體內(nèi)的夾雜物,減少鎂熔體中氫對(duì)鎂鑄件孔隙率的不利影響,大大提高鎂合金的機(jī)械性能及抗腐蝕性能。精煉劑與合金液有較大的比重差,粘度合適,化學(xué)穩(wěn)定性好,不與合金、爐襯和爐氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不產(chǎn)生熔劑夾雜。
文檔編號(hào)C22B9/10GK1363701SQ0114261
公開日2002年8月14日 申請(qǐng)日期2001年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月11日
發(fā)明者吳國(guó)華, 丁文江 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)